文档介绍：西安电子科技大学
硕士学位论文
基于FPGA的JPEG2000图像压缩芯片测试平台设计与实现
姓名:顾晓波
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:肖嵩
20100101
摘要近年来,随着电子科学技术的进步,图像数据量日益庞大,有限的信道容量试、功耗测试、温度测试等一系列测试。与传输大量图像数据的需求之间的矛盾艘嫱怀觯莸拇浜痛娲⒋戳思大的困难。图像压缩技术作为解决这一问题的有效途径,受到越来越多的重视。是目前业界公认最好的静态图像压缩编码标准,然而国内还没有基于该标准的自主知识产权的压缩芯片。为填补这一空白,作者所在课题组自主研发了基于的图像压缩芯片,并完成了该芯片的系统集成。本文主要研究如何设计合理的硬件平台,从而验证图像压缩芯片的各项功能的正确性,并测试其所能达到的技术指标。本文首先详细讨论了小波变换的基本原理以及小波变换图像编码系统框架,对基于小波变换的图像压缩编码理论进行了深入的研究。然后详细具体介绍了图像压缩芯片测试平台实现所涉及的高速电路设计相关理论,并根据芯片的内部功能和外围接口,设计了图像压缩芯片的最小系统,并对其不足给出了具备完善测试能力的基于的图像压缩芯片硬件测试平台设计。通过此测试平台,可以方便地对芯片进行图像压缩测试、瞬关键词:图像压缩芯片测试
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加,。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。本人签名:学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全导师签名:日期:本人声明所呈交的论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研不包含其它人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕业离校后,发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。部或部分内容,可以允许采用影印、缩印、或其它复制手段保存论文。C艿论文在解密后遵守此规定日期:
第一章绪论引言静止图像压缩简介近年来,随着通信技术的不断发展和图像视频应用的不断增长,高分辨率的图像数据量日益庞大,相应的数据规模呈几何级数增长。有限的信道容量与传输大量图像数据的需求之间的矛盾日益突出给数据的传输和存储带来了极大的困难。因此图像数据压缩技术作为解决这一问题的有效途径,在遥感领域越来越受到重视。然而,作为当今业内公认性能最好的静止图像压缩算法,很少运用在图像压缩领域。原因是算法复杂度高,其硬件实现复杂,使得在图像压缩的高端应用领域不得不选择其他复杂度较低的算法,比如H缃瘢随着微电子技术和半导体工业的发展,我们完全有可能设计的系统集成芯片。经过甑目炭嘌蟹ⅲ靼驳缱涌萍即笱枷裱芯克灾魃杓频腏高性能图像芯片获得成功,这也标志着我国完全掌握了图像压缩编码系统的核心技术,使得我国图像处理能力得到极大提升。自从计算机诞生之日起,数字化已经成为电子科技发展的趋向。以数字音视频为主要内容的多媒体技术在远程教育、远程医疗、远程会议、图像监控以及卫星资源普查等领域发挥着越来越重要的作用。电视信号早已从模拟信号过渡到了数字信号,由电缆传输向网络传输过渡,数字化的浪潮正在彻底改变我们的生活。数字图像和视频信号有着模拟信号无法比拟的优点【:抗干扰能力强,无噪声积累。由于在传输的中继节点可以对数字信号进行再生,因而能够确保其后继节点的性能不受前面节点的噪声的影响。便于存储、处理和交换。由于采用了数字蚻来表示信息,使得我们可以用数学运算对信号进行复杂的处理,从而更加有效的提取所需信息,也方便了存储和交换。便于集成化,微型化。大规模集成电路的飞速发展,使得我们可以在微处理器甚至是专用集成电路上实现各种处理算法,而不在需要复杂而笨重的模拟器件。便于加密处理。通过对数字信号进行加密,可以使未授权的用户无法获取数字信号中所含有的信息。
静止图像,是相对于运动图像而言的,指观察到的图像内容和状态是不变的。静止图像有两种情况,一种是信源为静止的,如数码相机面对静止物体拍摄的照片;另一种是从运动图像中截取的某一帧图像,例如在某一些实时性不是很强的尽可能少的数据表示图像中的有效信息。通常情况下,静止图像中存在的以下几高频分量不敏感,那么我们可以选择丢弃较多的高频信息来换取码字的减缩,因而恢复原始数据不会引入任何失真。但压缩效率受到数据统计冗余始图像的影响较小,即使不能完全恢复原始数据,恢复出的图像不会有